WO2021166753A1

WO2021166753A1 - 空気調和装置

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Publication number: WO2021166753A1
Application number: PCT/JP2021/004887
Authority: WO
Inventors: 直輝山田; 健太湯淺
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2021-08-26
Also published as: US20230025136A1; JP7250208B2; JPWO2021166753A1; WO2021166204A2

Abstract

空気調和装置は、冷媒を流通させる冷媒配管を介して圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とが接続された冷媒回路と、圧縮機の吐出口から吐出された冷媒の一部分を流通させるバイパス配管と、圧縮機の動作を制御する制御装置とを備え、バイパス配管の両端は、凝縮器から圧縮機の吸入口までの間のいずれか２か所で、冷媒配管にそれぞれ接続され、制御装置は、基板と、圧縮機の動作を制御する制御部と、基板に配置された複数の発熱部品と、複数の発熱部品とバイパス配管との間に設けられ、バイパス配管を流れる冷媒を用いて複数の発熱部品を冷却させる冷却プレートとを有し、複数の発熱部品は、第１発熱部品と、第１発熱部品よりも発熱量の少ない第２発熱部品とを含み、第１発熱部品および第２発熱部品は、冷却プレートを平面視したとき、冷却プレートにおいてバイパス配管とオーバーラップする領域に配置され、第１発熱部品および第２発熱部品は、平面視したときに、それぞれ、長辺と短辺とを有し、第１発熱部品は、長辺が延びる長手方向が、バイパス配管の冷媒の流れる方向に平行になるように配置され、第２発熱部品は、短辺が延びる短手方向が、バイパス配管の冷媒の流れる方向に平行になるように配置されている。

Description

空気調和装置

　本開示は、発熱部品が搭載された制御装置を備えた空気調和装置に関するものである。

　従来、インバータ圧縮機を有する空気調和装置では、圧縮機の回転速度を制御するインバータ回路が設けられている。一般にインバータ回路には、高熱を生じるパワー素子などの発熱部品が用いられている。

　例えば特許文献１には、そのような発熱部品を冷却するための冷却部材を備えた空気調和装置が記載されている。特許文献１に記載の空気調和装置では、冷却部材が、熱伝導率の高い金属からなる冷媒ジャケットと、冷媒ジャケットに埋設された冷媒管とを備えている。冷却部材の冷媒管には、主冷媒回路から分岐した副冷媒回路が接続されている。圧縮機から吐出された冷媒は主に主冷媒回路を流れるが、凝縮器を通過した後、当該冷媒の一部は、第２膨張部を介して、副冷媒回路を流れる。冷媒ジャケットは、発熱部品の一面に密着している。冷却部材の冷媒管に、副冷媒回路からの冷媒が流れることによって、発熱部品が冷却される。

　特許文献１に記載の従来の空気調和装置では、制御部が、発熱部品の冷却目標温度を予め設定している。冷媒ジャケットの温度が冷却目標温度よりも高い場合は、制御部は、発熱部品の冷却を促進するために、第２膨張弁を開き、冷却部材の冷媒管を流れる冷媒の流量を増やす。一方、冷媒ジャケットの温度が冷却目標温度よりも低い場合は、制御部は、第２膨張弁を閉じて、冷却部材の冷媒管に流れる冷媒の流量を減らす。

国際公開第２０１９／０６９４７０号

　上記特許文献１に記載の従来の空気調和装置では、結露防止のために、さらに、吐出ガス分岐冷媒回路を設けている。吐出ガス分岐冷媒回路は、圧縮機と四方弁との間から、第２膨張弁と冷却部材との間までの部分に、主冷媒回路と並列に設けられている。吐出ガス分岐冷媒回路には、電磁弁が設けられている。冷却部材の温度が、結露温度を下回った場合に、発熱部品およびその周辺部に結露が生じる。そのため、上記特許文献１では、冷却部材の温度が結露温度を下回った場合に、制御部が電磁弁を開く。電磁弁が開くと、圧縮機から吐出された高圧高温のガス冷媒の一部が、吐出ガス分岐冷媒回路を介して、副冷媒回路に流れる。これにより、結露温度を下回った冷却部材の温度を上昇させることができ、発熱部品およびその周辺部での結露発生を防止することが可能になる。このように、特許文献１では、副冷媒回路に流れる冷媒の温度を制御するために、吐出ガス分岐冷媒回路と電磁弁とを追加しており、空気調和装置の構成が複雑になり、コストもかかるという課題があった。

　本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、電磁弁等の追加を不要とする簡易な構成で、結露発生を防止しながら、発熱部品を冷却することが可能な、空気調和装置を得ることを目的としている。

　本開示に係る空気調和装置は、冷媒を流通させる冷媒配管を介して圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とが接続された冷媒回路と、前記圧縮機の吐出口から吐出された前記冷媒の一部分を流通させるバイパス配管と、前記圧縮機の動作を制御する制御装置とを備え、前記バイパス配管の両端は、前記凝縮器から前記圧縮機の吸入口までの間のいずれか２か所で、前記冷媒配管にそれぞれ接続され、前記制御装置は、基板と、前記圧縮機の動作を制御する制御部と、前記基板に配置された複数の発熱部品と、前記複数の発熱部品と前記バイパス配管との間に設けられ、前記バイパス配管を流れる前記冷媒を用いて前記複数の発熱部品を冷却させる冷却プレートとを有し、前記複数の発熱部品は、第１発熱部品と、前記第１発熱部品よりも発熱量の少ない第２発熱部品とを含み、前記第１発熱部品および前記第２発熱部品は、前記冷却プレートを平面視したとき、前記冷却プレートにおいて前記バイパス配管とオーバーラップする領域に配置され、前記第１発熱部品および前記第２発熱部品は、平面視したときに、それぞれ、長辺と短辺とを有し、前記第１発熱部品は、前記長辺が延びる長手方向が、前記バイパス配管の前記冷媒の流れる方向に平行になるように配置され、前記第２発熱部品は、前記短辺が延びる短手方向が、前記バイパス配管の前記冷媒の流れる方向に平行になるように配置されているものである。

　本開示に係る空気調和装置によれば、発熱部品の配置を工夫することで、電磁弁等の追加を不要とする簡易な構成で、結露発生を防止しながら、発熱部品を冷却することができる。

実施の形態１に係る空気調和装置の構成を示した構成図である。実施の形態１に係る空気調和装置の制御装置５の内部の構成を示す平面図である。実施の形態１に係る空気調和装置の制御装置５の内部に設けられた電力変換装置の構成を示す回路図である。実施の形態１に係る空気調和装置の制御装置５の内部の構成を示す平面図である。実施の形態１に係る空気調和装置の制御装置５の内部の構成を示す側面図である。実施の形態１に係る空気調和装置の制御部１０の制御フローを示すフローチャートである。図６のフローチャートを説明するための温度変化グラフの一例を示す図である。実施の形態２に係る空気調和装置の制御装置５の内部に設けられた電力変換装置の構成を示す回路図である。実施の形態２に係る空気調和装置の制御部１０の制御フローを示すフローチャートである。図９のフローチャートを説明するための温度変化グラフの一例を示す図である。実施の形態３に係る空気調和装置における冷却プレート６と発熱部品４ａ～４ｄとを示す平面図である。実施の形態３に係る空気調和装置の制御装置５の内部の構成を示す側面図である。実施の形態３に係る空気調和装置の制御装置５の内部の構成を示す平面図である。実施の形態１に係る空気調和装置の変形例の構成を示した構成図である。実施の形態１に係る空気調和装置の変形例の構成を示した構成図である。実施の形態１に係る空気調和装置の変形例の構成を示した構成図である。図２の基板２０に「小型化された周辺部品７０」が搭載されている場合を示す平面図である。

　以下、本開示に係る空気調和装置の実施の形態について図面を参照して説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本開示は、以下の実施の形態およびその変形例に示す構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含むものである。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係または形状等が実際のものとは異なる場合がある。

　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る空気調和装置の構成を示した構成図である。図１は、空気調和装置が冷房運転を行っている状態の冷媒回路図を示している。なお、図１においては、四方弁の図示を省略しているが、圧縮機７の吐出口３２と、室外機１００の熱交換器１および室内機１０１の熱交換器４１との間に四方弁を設けるようにしてもよい。四方弁を設ける場合、空気調和装置は冷房運転と暖房運転とを切り替えることができる。

　図１に示すように、空気調和装置は、室外機１００と室内機１０１とを有している。室外機１００と室内機１０１とは冷媒配管３０を介して接続されている。

　室内機１０１は、空気調和装置の空調対象の室内空間に設置されている。室内機１０１は、熱交換器４１と室内機ファン４２とを有している。室内機ファン４２は、熱交換器４１に対して室内空気を送風する。熱交換器４１は、内部に伝熱管を有し、伝熱管を流れる冷媒と室内空気との間で熱交換を行う。熱交換器４１は、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器である。熱交換器４１は、負荷側熱交換器として機能する。室内機ファン４２は、例えば、プロペラファンである。空気調和装置が冷房運転を行っているときは、室内機１０１の熱交換器４１は、蒸発器として機能する。一方、空気調和装置が暖房運転を行っているときは、室内機１０１の熱交換器４１は、凝縮器として機能する。

　室外機１００は、室内空間の外部に設置されている。室外機１００は、熱交換器１と、室外機ファン２と、圧縮機７と、膨張弁３５とを備えている。室外機ファン２は、熱交換器１に対して外気を送風する。熱交換器１は、内部に伝熱管を有し、伝熱管を流れる冷媒と外気との間で熱交換を行う。熱交換器１は、例えば、フィンアンドチューブ型熱交換器である。熱交換器１は、熱源側熱交換器として機能する。室外機ファン２は、例えば、プロペラファンである。空気調和装置が冷房運転を行っているときは、室外機１００の熱交換器１は、凝縮器として機能する。一方、空気調和装置が暖房運転を行っているときは、室外機１００の熱交換器１は、蒸発器として機能する。

　圧縮機７は、吸入口３３から吸入した低圧の冷媒を圧縮し、高圧の冷媒として吐出口３２から吐出する。吸入口３３は、圧縮機７の吸入側に設けられ、吐出口３２は、圧縮機７の吐出側に設けられている。圧縮機７は、例えば、運転周波数が調整可能なインバータ圧縮機である。圧縮機７には、運転周波数範囲が予め設定されている。圧縮機７は、後述する図２に示す制御部１０の制御により、運転周波数範囲内で運転周波数が調整されて動作する。図１に示すように、空気調和装置が冷房運転を行っている場合は、圧縮機７の吐出口３２から吐出された冷媒は、室外機１００の熱交換器１に流入される。一方、空気調和装置が暖房運転を行っている場合は、圧縮機７の吐出口３２から吐出された冷媒は、図示しない四方弁を介して、室内機１０１の熱交換器４１に流入される。

　膨張弁３５は、室外機１００の熱交換器１と室内機１０１の熱交換器４１との間に接続されている。膨張弁３５は、冷媒を減圧させる弁である。膨張弁３５は、例えば、制御装置５内に設けられた後述する図２に示す制御部１０の制御により開度の調整が可能な電子膨張弁である。

　図１に示すように、圧縮機７、熱交換器１、膨張弁３５、および、熱交換器４１は、冷媒配管３０により接続されて、冷媒回路を構成している。

　また、図１に示すように、室外機１００は、制御装置５を備えている。制御装置５には、図１に示すように、冷却プレート６と、冷却プレート６に取り付けられた複数の発熱部品４が設けられている。複数の発熱部品４は、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄを含む。冷却プレート６には、図１の破線で示すように、冷却用冷媒配管１４が取り付けられている。なお、冷却用冷媒配管１４は、バイパス配管３１の一部分である。バイパス配管３１は、図１の接続点Ａから接続点Ｂまでの間に配置されている冷媒配管である。接続点Ａおよび接続点Ｂは、共に、圧縮機７の吸入側の冷媒配管３０に設けられている。空気調和装置が冷房運転を行っている場合は、接続点Ａおよび接続点Ｂは、図１に示すように、圧縮機７の吸入口３３と、蒸発器として作動する室内機１０１の熱交換器４１との間に配置される。バイパス配管３１の一端は、接続点Ａで冷媒配管３０に接続され、バイパス配管３１の他端は、接続点Ｂで冷媒配管３０に接続されている。なお、接続点Ｂは、接続点Ａよりも、圧縮機７の吸入口３３に近い位置に配置されている。すなわち、冷媒の流れる方向において、接続点Ａが上流側で、接続点Ｂが下流側に配置されている。

　空気調和装置が冷房運転を行っている場合、接続点Ａでは、室内機１０１の熱交換器４１から流出された冷媒が２つに分かれる。一方の冷媒は、冷媒配管３０に流入し、他方の冷媒は、バイパス配管３１に流入する。バイパス配管３１に流入した冷媒は、冷却用冷媒配管１４を通過する。接続点Ｂでは、冷却用冷媒配管１４を通過した冷媒と冷媒配管３０を介して圧縮機７の吸入口３３に吸入される冷媒とが合流する。合流した冷媒は、圧縮機７の吸入口３３に吸入される。

　空気調和装置が暖房運転を行っている場合も同様に、接続点Ａでは、室内機１０１の熱交換器４１から流出された冷媒が２つに分かれる。一方の冷媒は、冷媒配管３０に流入し、他方の冷媒は、バイパス配管３１に流入する。バイパス配管３１に流入した冷媒は、冷却用冷媒配管１４を通過する。接続点Ｂでは、冷却用冷媒配管１４を通過した冷媒と冷媒配管３０を介して圧縮機７の吸入口３３に吸入される冷媒とが合流する。合流した冷媒は、圧縮機７の吸入口３３に吸入される。

　このように、バイパス配管３１の両端（すなわち、接続点ＡおよびＢ）は、蒸発器（すなわち、熱交換器１または熱交換器４１）から、圧縮機７の吸入口３３までの間の、低圧側で、冷媒配管３０に接続されている。なお、実施の形態１に係る空気調和装置は、この場合に限定されない。以下に、変形例について説明する。図１４～図１６は、実施の形態１に係る空気調和装置の変形例の構成を示した構成図である。例えば図１４～図１６の変形例に示すように、バイパス配管３１の両端（すなわち、接続点ＡおよびＢ）を、凝縮器から（すなわち、熱交換器４１または熱交換器１）から圧縮機７の吸入口３３までの間の低圧側のいずれか２か所の位置で、冷媒配管３０に接続するようにしてもよい。

　図１４の変形例では、バイパス配管３１の両端（すなわち、接続点ＡおよびＢ）が、凝縮器として作動する熱交換器１に接続されている。具体的には、バイパス配管３１の両端が、熱交換器１（凝縮器）に設けられた伝熱管の途中にそれぞれ接続されている。この場合、冷媒の流れる方向において、接続点Ａが上流側で、接続点Ｂが下流側に配置されている。すなわち、図１４の変形例では、バイパス配管３１の両端（すなわち、接続点ＡおよびＢ）が、凝縮器内の上流側と下流側との間に接続されている。

　また、図１５の変形例では、バイパス配管３１の両端（すなわち、接続点ＡおよびＢ）が、凝縮器として作動する熱交換器１から膨張弁３５までの間で、それぞれ、冷媒配管３０に接続されている。この場合、冷媒の流れる方向において、接続点Ａが上流側で、接続点Ｂが下流側に配置されている。なお、この場合に限らず、バイパス配管３１の両端（すなわち、接続点ＡおよびＢ）が、膨張弁３５から蒸発器として作動する熱交換器４１までの間で、それぞれ、冷媒配管３０に接続されていてもよい。

　また、図１６の変形例では、バイパス配管３１の両端（すなわち、接続点ＡおよびＢ）が、凝縮器として作動する熱交換器１から圧縮機７の吸入口３３までの間で、それぞれ、冷媒配管３０に接続されている。この場合、冷媒の流れる方向において、接続点Ａが上流側で、接続点Ｂが下流側に配置されている。具体的には、バイパス配管３１の一端（すなわち、接続点Ａ）が、凝縮器として作動する熱交換器１の下流側に接続されている。そのため、バイパス配管３１には、熱交換器１で凝縮されて単相の液冷媒になった冷媒が流れる。そして、当該冷媒は、冷却用冷媒配管１４を介して、圧縮機７の吸入口３３側に配置された接続点Ｂに向かって流れる。

　このように、実施の形態１では、バイパス配管３１の両端（すなわち、接続点ＡおよびＢ）を、凝縮器として作動する熱交換器１から圧縮機７の吸入口３３までの間の低圧側の任意の２か所の位置で、冷媒配管３０にそれぞれ接続させればよい。具体的には、バイパス配管３１の両端は、蒸発器と圧縮機７の吸入口３３との間（図１参照）、または、凝縮器内の伝熱管の上流側と下流側との間（図１４参照）、または、凝縮器と膨張弁３５との間（図１５参照）、または、膨張弁３５と蒸発器との間、または、凝縮器と圧縮機７の吸入口３３との間（図１６参照）、のいずれかに配置され、当該両端が冷媒配管３０に接続されていればよい。

　また、冷却用冷媒配管１４には、図１に示すように、冷媒流量を調整するための冷媒流量調整装置３が設けられている。冷媒流量調整装置３は、例えば、開閉弁から構成される。冷媒流量調整装置３のＯＮ（開状態）とＯＦＦ（閉状態）との切替は、制御装置５に設けられた後述する図２に示す制御部１０からの制御信号８ａによって制御される。

　発熱部品４ｄ、４ｃ、４ｂおよび４ａは、図１に示すように、冷却用冷媒配管１４の冷媒の流れる方向に沿って、順に配置されている。発熱部品４ｄが最も上流側で、発熱部品４ａが最も下流側である。

　図２は、実施の形態１に係る空気調和装置の制御装置５の内部の構成を示す平面図である。制御装置５は、図１および図２に示すように、直方体形状の筐体５ａを有している。図２は、筐体５ａ内の構成を示している。筐体５ａ内には、平面視で矩形形状の冷却プレート６が配置されている。冷却プレート６は、板状の部材である。冷却プレート６は、例えば銅またはアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属から構成されている。冷却プレート６は、ヒートシンクとして機能する。冷却プレート６の上面には、基板２０が配置されている。基板２０の上面または下面には、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄが取り付けられている。すなわち、図２では、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄが基板２０の上面に設けられている場合を示しているが、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄは、後述する図５に示すように、基板２０の下面に設けるようにしてもよい。発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄのそれぞれは、図２に示すように、平面視で長方形又は略長方形の形状を有している。従って、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄのそれぞれは、平面視したときに、長辺と短辺とを有している。以下では、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄの長辺が延びる方向を「長手方向」と呼び、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄの短辺が延びる方向を「短手方向」と呼ぶ。発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄのそれぞれは、図２に示すように、基板２０の一辺２０ａに平行になるように、一列に並んで配置されている。基板２０の一辺２０ａは、基板２０の長手方向に延びる長辺の１つである。また、後述する図５に示すように、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄのそれぞれは、側面視したときに、高さを有している。また、図２に示すように、基板２０の上面には、制御部１０が搭載されている。さらに、基板２０の上面には、他の部品１９ａ、１９ｂ、１９ｃおよび１９ｄが搭載されている。他の部品１９ａ、１９ｂ、１９ｃおよび１９ｄの発熱量は、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄの発熱量よりも少ない。

　図２に示すように、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄには、温度検出部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄが設けられている。温度検出部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄは、例えば、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄの内部に設けられた内部サーミスタである。あるいは、温度検出部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄは、例えば、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄの内部または外面に設けられた温度センサである。温度検出部２１ａは、発熱部品４ａの温度を検出する。温度検出部２１ｂは、発熱部品４ｂの温度を検出する。温度検出部２１ｃは、発熱部品４ｃの温度を検出する。温度検出部２１ｄは、発熱部品４ｄの温度を検出する。温度検出部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄが検出した温度は、それぞれ、温度情報８ｂとして制御部１０に送信される。制御部１０は、温度情報８ｂと予めメモリに記憶された特定の算出式とを用いて、制御信号８ａを生成する。冷媒流量調整装置３は、制御信号８ａに従って、ＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。冷媒流量調整装置３がＯＮ状態（開状態）の場合、冷却用冷媒配管１４に冷媒が流れるが、一方、冷媒流量調整装置３がＯＦＦ状態（閉状態）の場合、冷却用冷媒配管１４には冷媒は流れない。

　図２に示すように、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃのそれぞれは、図２に示すように、長手方向が、基板２０の一辺２０ａに平行になるように、一列に並んで配置されている。そのため、発熱部品４ａの一方の短辺と発熱部品４ｂの一方の短辺とが、一定距離の空隙を介して、対向して配置されている。発熱部品４ｂの他方の短辺と発熱部品４ｃの一方の短辺とが、一定距離の空隙を介して、対向して配置されている。一方、図２に示すように、発熱部品４ｄの長手方向と、発熱部品４ａ～４ｃの長手方向とは、直交している。発熱部品４ｃの他方の短辺と発熱部品４ｄの一方の長辺とが、一定距離の空隙を介して、対向して配置されている。

　このように、発熱部品４ａ～４ｃは、短辺同士が対向するように、一列に並んで近接して配置されている。また、発熱部品４ｄは、一列に並んだ発熱部品４ａ～４ｃのうちの先頭または末尾の発熱部品に隣接して配置されている。ここで、先頭の発熱部品とは、冷却用冷媒配管１４の冷媒が流れる方向の最も上流側の発熱部品である。また、末尾の発熱部品とは、冷却用冷媒配管１４の冷媒が流れる方向の最も下流側の発熱部品である。図２の例では、発熱部品４ａ～４ｃのうち、発熱部品４ｃが最も上流側の発熱部品で、発熱部品４ａが最も下流側の発熱部品である。図２の例では、発熱部品４ｄは、最も上流側の発熱部品４ｃに対して、一定距離の空隙を介して、隣接して配置されている。従って、図２の例では、発熱部品４ａ～４ｄの中では、発熱部品４ｄが最も上流側の発熱部品となる。最も上流に配置される発熱部品４ｄは、その長手方向が他の３つの発熱部品の長手方向に直交する方向に配置され、且つ、各発熱部品４ａ～４ｄは近接して配置されている。

　ここで、制御部１０のハードウェアについて説明する。制御部１０は、図示しない記憶装置を有している。制御部１０は処理回路から構成される。処理回路は、専用のハードウェア、または、プロセッサから構成される。専用のハードウェアは、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などである。プロセッサは、メモリに記憶されるプログラムを実行する。制御部１０に設けられた記憶装置は、メモリから構成される。メモリは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、もしくは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスクなどのディスクである。

　図３は、実施の形態１に係る空気調和装置の制御装置５の内部に設けられた電力変換装置の構成を示す回路図である。電力変換装置は、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄから構成されている。電力変換装置は、必要に応じて、他の部品１９も含む。他の部品１９は、例えば、図２に示す他の部品１９ａ～１９ｄである。発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄは、例えば、コンバータモジュール、整流器、あるいは、インバータモジュールである。ここでは、発熱部品４ｄが整流器から構成され、発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃがインバータジュールから構成されている場合を例に挙げて説明する。また、他の部品１９ａ～１９ｄは、例えば、コンデンサである。

　図３に示すように、整流器である発熱部品４ｄは、正側母線５０と負側母線５１との間に接続されている。また、発熱部品４ｄは、交流電源１３に接続されている。発熱部品４ｄは、交流電源１３からの交流電流を直流電流に変換する。発熱部品４ｄは、図３に示すように、ダイオードブリッジ回路から構成されている。発熱部品４ｄには、６個のダイオードが設けられている。具体的には、発熱部品４ｄにおいては、上アームのダイオードと下アームのダイオードとが直列に接続されて、直列体を構成している。発熱部品４ｄにおいては、並列接続された３つの直列体が設けられている。３つの直列体のそれぞれは、交流電源１３のＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相に接続されている。

　図３に示すように、インバータモジュールである発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃは、発熱部品４ｄに対して、それぞれ並列に接続されている。すなわち、発熱部品４ａは、正側母線５０と負側母線５１との間に接続されている。同様に、発熱部品４ｂは、正側母線５０と負側母線５１との間に接続されている。同様に、発熱部品４ｃは、正側母線５０と負側母線５１との間に接続されている。発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃには、発熱部品４ｄからの直流電流が流れる。発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃは、当該直流電流を、周波数の異なる交流電流に変換する。発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃは、圧縮機７のモータに接続されている。３つの発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃのそれぞれは、圧縮機７のモータのＷ相、Ｖ相、および、Ｕ相に接続されている。

　発熱部品４ａは、図３に示すように、フルブリッジ回路から構成されている。発熱部品４ａには、図３に示すように、６個のスイッチング素子が設けられている。各スイッチング素子には、図示しない還流ダイオードが逆並列接続されている。各スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、あるいは、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。発熱部品４ａにおいては、上アームのスイッチングと下アームのスイッチング素子とが直列に接続されて直列体を構成している。このように、発熱部品４ａは、１対の上下アームのスイッチング素子からなる直列体が、合計３個設けられている。これらの直列体は、並列に接続されている。

　発熱部品４ｂは、図３に示すように、フルブリッジ回路から構成されている。発熱部品４ｂには、図３に示すように、６個のスイッチング素子が設けられている。各スイッチング素子には、図示しない還流ダイオードが逆並列接続されている。各スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ、あるいは、ＭＯＳＦＥＴである。発熱部品４ｂにおいては、上アームのスイッチングと下アームのスイッチング素子とが直列に接続されて直列体を構成している。このように、発熱部品４ｂは、１対の上下アームのスイッチング素子からなる直列体が、合計３個設けられている。これらの直列体は、並列に接続されている。

　発熱部品４ｃは、図３に示すように、フルブリッジ回路から構成されている。発熱部品４ｃには、図３に示すように、６個のスイッチング素子が設けられている。各スイッチング素子には、図示しない還流ダイオードが逆並列接続されている。各スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ、あるいは、ＭＯＳＦＥＴである。発熱部品４ｃにおいては、上アームのスイッチングと下アームのスイッチング素子とが直列に接続されて直列体を構成している。このように、発熱部品４ｃは、１対の上下アームのスイッチング素子からなる直列体が、合計３個設けられている。これらの直列体は、並列に接続されている。

　なお、発熱部品４ａ～４ｃは、１つのインバータを構成している。直流電流を三相交流電流に変換する周知のインバータは、１相あたり、１対の上下アームのスイッチング素子で構成される。これに対し、実施の形態１のインバータは、１相あたり、３対の上下アームのスイッチング素子で構成される。制御部１０は、３対の上下アームのスイッチング素子を、大きな電流容量の１組の上下アームのスイッチング素子であるとみなして、ＰＷＭ信号を生成する。発熱部品４ａ～４ｃの各スイッチング素子は、当該ＰＷＭ信号に従って、オンオフ動作を行う。

　また、図３に示すように、発熱部品４ｄと発熱部品４ｃとの間に、コンデンサ１９が設けられている。コンデンサ１９は、発熱部品４ｄおよび発熱部品４ｃに対して、並列に接続されている。コンデンサ１９の個数は１個でもよいが、複数個でもよい。上述したように、図２において、部品１９ａ～１９ｄは、例えば、コンデンサである。部品１９ａ～１９ｄは、図３のコンデンサ１９を構成している。図３のコンデンサ１９は、１つの部品から構成されていてもよいが、図２に示す複数の部品１９ａ～１９ｄから構成されていてもよい。

　さらに、発熱部品４ｄと発熱部品４ｃとの間の正側母線５０に、必要に応じて、リアクトルを直列接続してもよい。リアクトルは、コンデンサ１９よりも交流電源１３側に配置されることが望ましい。リアクトルを設ける場合、発熱部品４ｄから出力される直流電流は、リアクトルを介して、発熱部品４ａ～４ｃに入力される。なお、実施の形態１では、コンデンサ１９が電力変換装置に含まれているとして説明したが、これに限るものではない。コンデンサ１９は、電力変換装置に対して外付けする構成としてもよい。また、リアクトルを設ける場合、リアクトルが電力変換装置に含まれるとして説明したが、これに限るものではない。リアクトルは、電力変換装置に対して外付けする構成としてもよい。

　図４は、実施の形態１に係る空気調和装置の制御装置５の内部の構成を示す平面図である。また、図５は、実施の形態１に係る空気調和装置の制御装置５の内部の構成を示す側面図である。図４および図５では、制御装置５の筐体５ａの図示は省略している。また、図５に示すように、発熱部品４ａ～４ｄは、基板２０の下面に配置されているため、図４においては発熱部品４ａ～４ｄを破線で示すべきところである。しかしながら、発熱部品４ａ～４ｄを破線で示すと、分かりにくくなるため、図４では、発熱部品４ａ～４ｄを実線で示している。

　図４および図５は、冷却プレート６に取り付けられた冷却用冷媒配管１４と、発熱部品４ａ～４ｄとの位置関係を示している。図５に示すように、冷却プレート６は、基板２０と平行になるように基板２０に対向して配置され、発熱部品４ａ～４ｄの一面に密着している。冷却プレート６は、発熱部品４ａ～４ｄおよび冷却用冷媒配管１４に接触しており、発熱部品４ａ～４ｄおよび冷却用冷媒配管１４と熱的に接続されている。図４および図５に示すように、冷却用冷媒配管１４は、冷却プレート６の内部を貫通するように配置されている。ただし、この場合に限らず、冷却用冷媒配管１４は、冷却プレート６の外面に設けられていてもよい。あるいは、冷却プレート６に、冷却用冷媒配管１４を収容する溝を設けておき、当該溝の中に冷却用冷媒配管１４を収容するようにしてもよい。いずれの場合においても、冷却プレート６は冷媒１１を用いて発熱部品４ａ～４ｄを冷却するため、冷却プレート６の少なくとも一部分は、発熱部品４ａ～４ｄと冷却用冷媒配管１４との間に配置されていることが望ましい。冷却用冷媒配管１４は、冷却プレート６にロウ付け等により直接接触した状態で取り付けられている。冷却用冷媒配管１４は、例えば、銅またはアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属で構成されている。また、冷却用冷媒配管１４は、冷却プレート６との間にシール材などを介して、間接的に接触した状態で、冷却プレート６に取り付けられていてもよい。なお、図４および図５の例では、板状の冷却プレート６に、１本の冷却用冷媒配管１４が取り付けられている構成が示されているが、これらはあくまでも一例である。すなわち、冷却プレート６の個数および形状、並びに、冷却用冷媒配管１４の本数および形状は、適宜、変更してもよい。後述する図１３では、２本の冷却用冷媒配管１４が、１つの冷却プレート６に設けられている例が示されている。

　図４および図５に示すように、冷却用冷媒配管１４の内部には冷媒１１が流れている。発熱部品４ａ～４ｄは、図４に示すように、冷却プレート６を平面視したときに、冷却プレート６において、冷却用冷媒配管１４とオーバーラップする領域に配置されている。発熱部品４ｄ、４ｃ、４ｂおよび４ａは、冷却用冷媒配管１４の冷媒１１が流れる方向に沿って、一列に並んで配置されている。図４に示すように、発熱部品４ａ～４ｃの長手方向は、冷媒１１が流れる方向に対して平行である。さらに、発熱部品４ａ～４ｃの短手方向の中心位置と、冷却用冷媒配管１４の径方向の中心位置とは、一致している。なお、冷却用冷媒配管１４の径方向とは、図４に示すように、冷却用冷媒配管１４を平面視したときの幅方向であり、冷媒１１が流れる方向に対して垂直の方向である。一方、発熱部品４ｄは、発熱部品４ｄの短手方向が冷媒１１が流れる方向に対して平行になるように配置されている。

　冷媒１１は、図４および図５に示すように、一列に並んだ発熱部品４ｄ、４ｃ、４ｂおよび４ａに対して、平行に流れていく。そのため、発熱部品４ａ～４ｄは、発熱部品４ｄ、発熱部品４ｃ、発熱部品４ｂ、発熱部品４ａの順に冷却されていく。発熱部品４ａ～４ｄを冷却する際に、冷媒１１は、発熱部品４ａ～４ｄの熱を受け取るため、冷媒１１の流入側から離れるほど冷媒１１の温度は上昇していく。そのため、冷媒１１の冷却能力は、発熱部品４ｄを冷却するときが最も高く、発熱部品４ａを冷却するときが最も低くなる。よって、仮に発熱部品４ａ～４ｃの発熱温度が等しい場合、冷却により、発熱部品４ａ～４ｃの温度は、（発熱部品４ａの温度）＞（発熱部品４ｂの温度）＞（発熱部品４ｃの温度）の関係になる。

　なお、発熱部品４ａ～４ｃは、図４に示すように、発熱部品４ａ～４ｃの長手方向が、冷媒１１が流れる方向に対して平行になるように、配置されている。そのため、発熱部品４ａ～４ｃと冷却用冷媒配管１４とがオーバーラップする距離が長くなる。逆に、もし、発熱部品４ａ～４ｃの短手方向が冷媒１１が流れる方向に対して平行になるように配置した場合、発熱部品４ａ～４ｃと冷却用冷媒配管１４とがオーバーラップする距離が短くなる。そのため、実施の形態１では、発熱部品４ａ～４ｃの長手方向が冷媒１１が流れる方向に対して平行になるように、発熱部品４ａ～４ｃを配置している。これにより、発熱部品４ａ～４ｃと冷却用冷媒配管１４とがオーバーラップする距離が長くなり、発熱部品４ａ～４ｃの冷却が促進される。

　一方、発熱部品４ｄは、発熱部品４ａ～４ｃに比べて、発熱量が少ない。そのため、発熱部品４ｄは、発熱部品４ａ～４ｄの中で最も温度が高くなりにくい部品である。そのため、発熱部品４ｄは、本来はあまり冷やさなくてよい。また、温度条件によっては、発熱部品４ｄが必要以上に冷却され、発熱部品４ｄの表面に結露が発生する可能性がある。そのため、図４に示すように、発熱部品４ｄについては、以下の（ｉ）および（ｉｉ）のように配置している。

　（ｉ）発熱部品４ｄは、発熱部品４ｄの短手方向が冷媒１１が流れる方向に対して平行になるように配置されている。
　（ｉｉ）発熱部品４ｄの長手方向の中央位置を、冷却用冷媒配管１４の径方向の中心位置に対して、矢印Ｃ方向にオフセットしている。

　上記（ｉ）により、発熱部品４ｄと冷却用冷媒配管１４とがオーバーラップする距離が短くなり、発熱部品４ｄの冷却が抑制される。

　上記（ｉｉ）により、発熱部品４ｄの長手方向の中央位置が冷却用冷媒配管１４に対してオフセットされているので、発熱部品４ｄが全体的に冷えてしまうことを防止することができる。

　このように、発熱部品４ｄについては、上記（ｉ）および（ｉｉ）により、冷やし過ぎを防止することができる。その結果、発熱部品４ｄの表面に結露が発生することを防止することができる。

　発熱部品４ａ～４ｃを第１発熱部品とし、発熱部品４ｄを第１発熱部品よりも発熱量の少ない第２発熱部品とする。このとき、第１発熱部品については、長手方向が冷媒１１が流れる方向に対して平行になるように配置する。一方、第２発熱部品については、短手方向が冷媒１１が流れる方向に対して平行になるように配置する。さらに、第２発熱部品の長手方向の中央位置を冷却用冷媒配管１４に対してオフセットさせることがより望ましい。これにより、発熱量の多い第１発熱部品については冷却が促進され、発熱量の多い第２発熱部品については冷却が抑制される。その結果、第１発熱部品は十分に冷却され、第２発熱部品は結露を生じることなく冷却することができる。

　また、上述したように、実施の形態１では、図２および図４に示すように、最も上流に配置される発熱部品４ｄは、その長手方向が他の３つの発熱部品の長手方向に直交する方向に配置され、且つ、各発熱部品４ａ～４ｄは互いに近接して配置されている。また、発熱部品４ａ～４ｄは基板２０の中央部に一列に並んで配置されている。基板２０の中央部とは、図４に示すように、基板２０を平面視したときの幅方向の中央部であり、冷媒１１が流れる方向に対して垂直の方向における中央部である。このように、基板２０の中央部に発熱部品４ａ～４ｄが実装されていることで、基板２０が撓みにくくなり、基板２０全体の剛性が高くなる。そのため、基板２０に応力がかかった場合にも、基板２０が撓みにくいので、基板２０に搭載された各部品にかかる応力を歪耐力以下にすることができる。以下に、図１７を用いて詳細に説明する。図１７は、図２の基板２０に「小型化された周辺部品７０」が搭載されている場合を示す平面図である。「小型化された周辺部品７０」は、例えば、セラミックコンデンサなどのチップコンデンサである。

　近年、制御基板（すなわち、基板２０）の小型化が進んでおり、それに伴い、制御基板に搭載される周辺部品も小型化が進んでいる。製造工程等で、基板２０を制御装置５の筐体５ａ内へ取り付ける時、または、基板２０に設けられたコネクタ（図示せず）の挿抜時などに、基板２０の一部分に荷重がかかることがある。その場合、基板２０が撓み、基板２０の各所に歪みが発生する。基板２０において、「小型化された周辺部品７０」が実装されている場合、実装箇所の歪み量が限界値を超えると、「小型化された周辺部品７０」に歪耐力以上の応力がかかり、「小型化された周辺部品」にクラックが発生して故障するという問題が発生している。そのため、基板２０において、「小型化された周辺部品７０」の実装箇所の歪み量を限界値よりも低く抑える必要がある。

　そのため、実施の形態１では、図２および図１７に示すように、各発熱部品４ａ～４ｄを基板２０の長手方向に沿って基板２０の中央部に配置することで、基板２０に歪みが発生しにくい構成にしている。これにより、基板２０の製造工程等において、基板２０において「小型化された周辺部品７０」の歪耐力を超える応力が発生することを防止し、「小型化された周辺部品７０」の保護を可能にしている。

　図１７に示す発熱部品４ａ～４ｄの配置領域の周辺を含む領域７１内には、「小型化された周辺部品７０」を含む小型の電気部品が複数存在している。ここでは、領域７１のうち、発熱部品４ａ～４ｄの配置領域に隣接している領域７２に、「小型化された周辺部品７０」が配置されている場合を例に挙げて説明する。なお、図１７において、領域７２および領域７３は、領域７１に含まれる領域である。領域７２は、発熱部品４ａ～４ｄの配置領域に隣接する領域である。また、領域７３は、発熱部品４ａ～４ｄ同士の間の領域である。

　図１７に示すように、「小型化された周辺部品７０」と比較すると、発熱部品４ａ～４ｄは、基板２０に対してサイズが大きい部品である。そのため、発熱部品４ａ～４ｄは、いずれも、基板２０への実装面積が、「小型化された周辺部品７０」の基板２０への実装面積よりも大きくなっている。また、発熱部品４ａ～４ｄは、「小型化された周辺部品７０」と比較すると、剛性が高く、撓みにくい部品である。そのため、発熱部品４ａ～４ｄを基板２０の中央部に実装することで、基板２０全体の剛性を高め、特に、発熱部品４ａ～４ｄの周辺の領域７１の撓みを防止することができる。

　上述した図５に示すように、発熱部品４ａ～４ｄの本体は基板２０に接触していないが、発熱部品４ａ～４ｄの接続端子１４０（図５および図１３参照）は、基板２０に配置されている。すなわち、図１７の領域７２には、発熱部品４ａ～４ｄの接続端子１４０および配線パターンが配置されている。発熱部品４ａ～４ｄの本体は、冷却プレート６に密着して固定されている。従って、冷却プレート６により、発熱部品４ａ～４ｄの剛性は、より高くなっている。発熱部品４ａ～４ｄの剛性が高く、発熱部品４ａ～４ｄが歪まないため、発熱部品４ａ～４ｄは接続端子１４０を介して基板２０を十分な強度で支持していることになる。そのため、「小型化された周辺部品７０」が、発熱部品４ａ～４ｄの配線パターンと接続され、領域７２に配置されている場合には、領域７２部分には基板２０の撓みが発生しないので、基板２０の撓みによる破損を防止する破損防止効果を得ることができる。また、領域７２以外にも、発熱部品４ａ～４ｄ同士の間の領域７３においても、発熱部品４ａ～４ｄが互いに近接して実装されていることで、基板２０に撓みが発生しないので、同様の破損防止効果を得ることができる。

　このように、実施の形態１では、最も上流に配置される発熱部品４ｄは、その長手方向が他の３つの発熱部品４ａ～４ｃの長手方向と直交するように配置されている。また、発熱部品４ａ～４ｄは、各々、互いに近接して配置されている。さらに、発熱部品４ａ～４ｄは、基板２０の中央部に並んで配置されている。そのため、発熱部品４ａ～４ｄの配置領域だけでなく、その周辺を含む領域７１のような広範囲で、基板２０の撓みを防止することができる。その結果、「小型化された周辺部品７０」が、発熱部品４ａ～４ｄから離れた位置、例えば、領域７２または領域７３に配置されている場合であっても、「小型化された周辺部品７０」の歪耐力を超える応力が発生することを防止することができる。

　さらに、実施の形態１では、発熱部品４ａ～４ｄは、冷却プレート６と機械的に接合されているので、冷却プレート６によって発熱部品４ａ～４ｄの剛性が高くなり、さらに、基板２０の撓みの防止に効果的である。

　次に、実施の形態１に係る空気調和装置の動作について説明する。ここでは、空気調和装置が冷房運転を行っている場合の動作について説明する。空気調和装置が暖房運転を行っている場合の動作については、説明を省略する。

　図１に示すように、圧縮機７の吸入口から吸入された冷媒は、圧縮機７で圧縮された後、圧縮機７から吐出され、室外機１００の熱交換器１に流れる。当該冷媒は、熱交換器１において、室外機ファン２からの送風によって冷却される。このとき、凝縮器として作動する熱交換器１から、圧縮機７の吸入口３３までの、いずれか１か所に配置された接続点Ａから、バイパス配管３１を介して、冷却用冷媒配管１４に向かって流れる。

　冷却用冷媒配管１４に流れた冷媒は、冷却プレート６に取り付けられた発熱部品４ａ～４ｄを冷却した後、凝縮器として作動する熱交換器１から、圧縮機７の吸入口３３までの、いずれか１か所に配置された接続点Ｂで、圧縮機７の吸入口３３に向かって冷媒配管３０を流れる冷媒と合流する。合流した冷媒は、圧縮機７の吸入口３３から圧縮機７に吸入される。また、上述したように、冷却用冷媒配管１４における冷媒１１の流れの有無は、制御部１０が冷媒流量調整装置３を制御することで、切替可能となっている。

　次に、図３を用いて、発熱部品４ａ～４ｄに流れる電流について説明する。ここでも、発熱部品４ｄが整流器で、発熱部品４ａ～４ｃがインバータモジュールの場合を例に挙げて説明する。図３に示すように、まず、交流電源１３からの交流電流が、整流器である発熱部品４ｄに入力される。発熱部品４ｄは、交流電流を直流電源に変換する。続いて、発熱部品４ｄから出力された直流電源は、インバータモジュールである発熱部品４ａ～４ｃに流れていく。上述したように、インバータモジュールである発熱部品４ａ～４ｃは、整流器である発熱部品４ｄに対して並列に接続されている。

　なお、電力変換装置において、正側母線５０および負側母線５１には、図３の矢印で示すように回路電流１２ａ～１２ｆが流れる。ここで、回路電流１２ａは、発熱部品４ｄと発熱部品４ｃとの間の正側母線５０を流れる回路電流である。回路電流１２ｂは、発熱部品４ｃと発熱部品４ｂとの間の正側母線５０を流れる回路電流である。回路電流１２ｃは、発熱部品４ｂと発熱部品４ａとの間の正側母線５０を流れる回路電流である。また、回路電流１２ｄは、発熱部品４ａと発熱部品４ｂとの間の負側母線５１を流れる回路電流である。回路電流１２ｅは、発熱部品４ｂと発熱部品４ｃとの間の負側母線５１を流れる回路電流である。回路電流１２ｆは、発熱部品４ｃと発熱部品４ｄとの間の負側母線５１を流れる回路電流である。

　このとき、図３に示す回路電流１２ａ～１２ｆは、以下に示すようになる。回路電流１２ｃおよび回路電流１２ｄは、発熱部品４ａのみに流れる。回路電流１２ｂおよび回路電流１２ｅは、発熱部品４ａと発熱部品４ｂとに流れる。回路電流１２ａおよび回路電流１２ｆは、発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃに流れる。そのため、回路電流１２ａ～１２ｆの電流値の大きさは、（回路電流１２ａおよび１２ｆの電流値）＞（回路電流１２ｂおよび１２ｅの電流値）＞（回路電流１２ｃおよび１２ｄの電流値）の関係となる。ここで、発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃを流れる電流の電流値は全て等しいため、発熱部品４ａ～４ｃで発生する熱損失の大きさは等しい。しかし、発熱部品４ａ～４ｃは回路電流１２ａ～１２ｆが流れている電流経路と接続されているため、回路電流１２ａ～１２ｆが流れたことによる熱損失の影響を受ける。よって、発熱部品４ａ～４ｃの温度は、（発熱部品４ｃの温度）＞（発熱部品４ｂの温度）＞（発熱部品４ａの温度）の関係になる。

　また、図４および図５を用いて上述したように、発熱部品４ａ～４ｄの発熱温度が等しいと仮定する。このとき、発熱部品４ａ～４ｄの温度は、冷媒１１および回路電流１２ａ～１２ｆに起因して、（発熱部品４ｄの温度）＞（発熱部品４ｃの温度）＞（発熱部品４ｂの温度）＞（発熱部品４ａの温度）の関係になる。

　図６は、実施の形態１に係る空気調和装置の制御部１０の制御フローを示すフローチャートである。図６は、制御部１０が、冷媒流量調整装置３を制御する場合の動作を示している。また、図７は、図６のフローチャートを説明するための温度変化グラフの一例を示す図である。

　図７において、符号１６ａは、第１閾値温度であり、符号１６ｂは、第２閾値温度である。第１閾値温度１６ａは、例えば、発熱部品４ａ～４ｄの耐熱温度を基準に決定する。あるいは、第１閾値温度１６ａは、発熱部品４ａ～４ｄの温度差を基準に決定してもよい。また、第２閾値温度１６ｂは、例えば、冷却プレート６の結露温度を基準に決定する。あるいは、第２閾値温度１６ｂは、発熱部品４ａ～４ｄの耐熱温度、または、室外機１００の周囲温度、または、冷媒１１の冷媒温度の平均値を基準に決定してもよい。また、図７において、符号１５ａは、発熱部品４ａの温度であり、符号１５ｂは、発熱部品４ｂの温度である。また、符号１５ｃは、発熱部品４ｃの温度であり、符号１５ｄは、発熱部品４ｄの温度である。図６のフローは、制御周期Ｔで繰り返し実行される。

　図６の制御フローでは、制御部１０が、冷媒流量調整装置３のＯＮ／ＯＦＦの切替を決定する。

　ステップＳ１で、制御部１０は、温度検出部２１ａ～２１ｄからの温度情報８ｂを取得する。制御部１０は、温度情報８ｂに基づいて、発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｄを取得する。

　次に、ステップＳ２で、制御部１０は、発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｄを比較して、その中の最大値を求めて、発熱部品４ａ～４ｄの最大温度とする。また、制御部１０は、発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｄを比較して、その中の最小値を求めて、発熱部品４ａ～４ｄの最小温度とする。図７の例で説明すると、時刻ｔ１の場合、最大温度は、発熱部品４ｄの温度１５ｄで、最小温度は、発熱部品４ａの温度１５ａである。また、時刻ｔ２の場合も同様に、最大温度は、発熱部品４ｄの温度１５ｄで、最小温度は、発熱部品４ａの温度１５ａである。

　次に、ステップＳ３で、制御部１０は、最大温度と第１閾値温度１６ａとの差の絶対値を求めて、第１演算結果Ｒ１とする。また、制御部１０は、最小温度と第２閾値温度１６ｂとの差の絶対値を求めて、第２演算結果Ｒ２とする。

　次に、ステップＳ４で、制御部１０は、第１演算結果Ｒ１と第２演算結果Ｒ２とを比較する。第１演算結果Ｒ１が第２演算結果Ｒ２以上の場合は、制御部１０は、ステップＳ６の処理に進む。一方、第１演算結果Ｒ１が第２演算結果Ｒ２未満の場合は、制御部１０は、ステップＳ５の処理に進む。

　ステップＳ５では、発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｄが全般的に高い状態であるため、制御部１０は、冷媒流量調整装置３をＯＮ（開状態）にして、冷却用冷媒配管１４における冷媒１１の流通を許可する。これにより、冷却用冷媒配管１４に冷媒１１が流れる。その結果、発熱部品４ａ～４ｄが、冷媒１１により冷却される。

　ステップＳ６では、発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｄが全般的に低い状態であるため、制御部１０は、冷媒流量調整装置３をＯＦＦ（閉状態）にして、冷却用冷媒配管１４における冷媒１１の流通を停止させる。これにより、冷却用冷媒配管１４に冷媒１１が流れない。その結果、発熱部品４ａ～４ｄが、冷媒１１により冷却されない。

　図７の例で説明すると、時刻ｔ１のとき、第１演算結果Ｒ１と第２演算結果Ｒ２とを比較すると、第１演算結果Ｒ１が第２演算結果Ｒ２未満であるため、冷媒流量調整装置３はＯＮ状態となる。一方、時刻ｔ２のときは、第１演算結果Ｒ１と第２演算結果Ｒ２とを比較すると、第１演算結果Ｒ１が第２演算結果Ｒ２以上であるため、冷媒流量調整装置３はＯＦＦ状態となる。

　このように、制御部１０が、図６の制御フローに従って、冷媒流量調整装置３のＯＮ／ＯＦＦの切替を制御する。これにより、発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｄは、図７に示すように、常に、第１閾値温度１６ａと第２閾値温度１６ｂとの間の範囲になる。ここで、第１閾値温度１６ａと第２閾値温度１６ｂとの間の範囲を、閾値温度帯域と呼ぶ。従って、第１閾値温度１６ａが閾値温度帯域の上限値となり、第２閾値温度１６ｂが閾値温度帯域の下限値となる。制御部１０は、温度検出部２１ａ～２１ｄが検出する温度１５ａ～１５ｄが常に閾値温度帯域の範囲になるように、冷媒流量調整装置３のＯＮ／ＯＦＦの切替を行っている。

　なお、図６の制御フローでは、第１演算結果Ｒ１と第２演算結果Ｒ２とを比較しているが、それに限定されない。例えば、第１演算結果Ｒ１と予め設定された閾値とを比較するようにしてもよい。その場合、第１演算結果Ｒ１が当該閾値よりも小さい場合に、制御部１０が、冷媒流量調整装置３をＯＮにし、第１演算結果Ｒ１が当該閾値以上の場合に、冷媒流量調整装置３をＯＦＦにする。図７の例で説明すると、時刻ｔ１で、第１演算結果Ｒ１が当該閾値よりも小さいと仮定する。その場合、制御部１０は、冷媒流量調整装置３をＯＮにする。また、時刻ｔ２で、第１演算結果Ｒ１が当該閾値以上であると仮定する。その場合、制御部１０は、冷媒流量調整装置３をＯＦＦにする。

　このように、実施の形態１では、冷却プレート６が、凝縮器として作動する熱交換器１から圧縮機７の吸入口３３に向かって流れる冷媒１１の一部分を用いて、制御部１０の発熱部品４ａ～４ｄを冷却する。これにより、発熱部品４ａ～４ｄを冷却することができ、発熱部品４ａ～４ｄの熱による破壊を防止することができる。なお、図１、および、図１４～図１６に示すように、冷却に用いる冷媒１１が流れるバイパス配管３１の両端は、凝縮器から圧縮機７の吸入口３３までの間の低圧側の任意の２か所の位置にそれぞれ接続してよい。

　また、実施の形態１では、発熱部品４ａ～４ｄに温度検出部２１ａ～２１ｄが設けられている。制御部１０は、温度検出部２１ａ～２１ｄが検出した発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｄに基づいて、冷媒流量調整装置３のＯＮとＯＦＦとを切り替える。これにより、発熱部品４ａ～４ｄを、必要に応じて適切に冷却することができる。

　また、実施の形態１では、発熱量の多い発熱部品４ａ～４ｃを第１発熱部品とし、発熱量の少ない発熱部品４ｄを第２発熱部品として、区別している。第１発熱部品は、長手方向が冷媒１１の流れる方向に平行になるように配置し、第２発熱部品は、短手方向が冷媒１１の流れる方向に平行になるように配置している。このように、第１発熱部品と第２発熱部品とで配置する向きが異なっている。これにより、第１発熱部品は冷媒１１によって冷却される時間が長くなるので、全体が十分に冷却される。一方、第２発熱部品は冷媒１１によって冷却される時間が短くなるので、冷やしすぎが防止できる。これにより、第２発熱部品に結露が発生することを防止できる。このように、実施の形態１では、発熱部品４ａ～４ｄの配置を工夫することで、簡易な構成で、結露発生を防止しながら、発熱部品４ａ～４ｄを冷却することができる。そのため、上記の特許文献１に記載の結露防止用の電磁弁等の追加の構成を不要とするため、構成が簡易となり、製造コストも低減できる。

　なお、冷媒１１の冷却能力が最も低くなるのは、冷媒１１が気体の状態で流れている場合である。その場合、最も下流にある発熱部品４ａが十分に冷えない可能性がある。それを回避するため、実施の形態１では、第１発熱部品については、長手方向が冷媒１１の流れる方向に平行になるように配置している。これにより、発熱部品４ａ～４ｃについても、十分に冷却することができる。一方、冷媒１１の冷却能力が最も高くなるのは、冷媒１１が液体の状態で流れている場合である。その場合、最も上流にある発熱部品４ｄに結露が発生する可能性がある。それを回避するため、実施の形態１では、第２発熱部品については、短手方向が冷媒１１の流れる方向に平行になるように配置している。その結果、実施の形態１では、冷媒１１の状態が液体／気体に関わらず、発熱部品４ａ～４ｄのすべてを、結露の発生を抑えながら、十分に冷却することができる。

　また、実施の形態１では、第２発熱部品の長手方向の中心位置を、冷却用冷媒配管１４の径方向の中心位置からオフセットさせている。これにより、第２発熱部品が、全体的に冷えてしまうことを防止できるため、さらに望ましい。

　なお、実施の形態１では、図４に示すように、冷媒１１が流れる方向において、発熱部品４ｃを上流側にし、発熱部品４ａを下流側にした。このように、発熱部品４ｃに向かう電流値の方が、発熱部品４ａに向かう電流値よりも大きいため、冷媒１１が流れる方向において、発熱部品４ｃを上流側にし、発熱部品４ａを下流側にすることが望ましい。それにより、発熱部品４ａ～４ｃの温度差が低減される。このように、冷媒１１が流れる方向において、発熱部品４ａ～４ｃの中で最も発熱量の多い発熱部品を最も上流側に配置し、最も発熱量の少ない発熱部品を最も下流側に配置すれば、より効率よく、発熱部品４ａ～４ｃを冷却することができる。

　また、実施の形態１では、発熱部品４ａ～４ｄを、基板２０の長手方向に沿って、基板２０の中央部に配置している。これにより、基板２０の剛性が高くなり、特に、発熱部品４ａ～４ｄの配置領域の周辺の領域７１では、基板２０の撓みが発生しない。それにより、領域７１に配置された「小型化された周辺部品７０」を含む小型の電気部品に対して、歪耐力を超える応力がかかることを防止できる。これにより、領域７１に配置された小型の電気部品の破損を防止することができる。

　また、実施の形態１では、制御部１０が、冷媒流量調整装置３のＯＮとＯＦＦとを切り替える例について説明した。しかしながら、この場合に限らず、制御部１０が、温度情報８ｂに基づいて、冷媒流量調整装置３の開度を制御して、冷却用冷媒配管１４に流れる流路を調整するようにしてもよい。その場合には、制御部１０が、発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｂの最大温度または最小温度ごとに、冷媒流量調整装置３の開度を予め設定したテーブルを予めメモリに記憶しておく。そして、制御部１０は、温度情報８ｂに基づいて発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｂの最大温度または最小温度を求める。制御部１０は、求めた最大温度または最小温度に基づいて、当該テーブルから冷媒流量調整装置３の開度を求めて、冷媒流量調整装置３の開度を制御する。

　また、実施の形態１では、発熱部品４ａ～４ｄの基板２０上の配置を、図３に示す電気回路の配置に合わせている。すなわち、図３に示すように、発熱部品４ｄ、４ｃ、４ｂ、４ａがこの順序で電気的に接続されているので、基板２０上においても、同じように、発熱部品４ｄ、４ｃ、４ｂ、４ａをこの順序で配置している。すなわち、発熱部品４ａ～４ｄは、電気的な接続順序に合わせて、基板２０上に配置されている。このように、電気回路の配置に合わせて発熱部品４ａ～４ｄを基板２０に配置することで、配線等が短くなり、発熱部品４ａ～４ｄおよび他の部品１９ａ～１９ｄなどを効率良く配置することができる。

　さらに、実施の形態１では、図３に示す電気回路における電流の流れる方向に沿って、冷媒１１を流している。従って、冷媒１１の流れる方向は、電流の流れる方向と平行である。図３に示す電気回路において、発熱部品４ａ～４ｃのうち、Ｕ相の発熱部品４ｃに流れる電流が最も大きい。そのため、冷媒１１が流れる方向の最も上流に、Ｕ相の発熱部品４ｃを配置することで、発熱部品４ａ～４ｃを効率良く冷却することができる。

　実施の形態２．
　図８は、実施の形態２に係る空気調和装置の制御装置５の内部に設けられた電力変換装置の構成を示す回路図である。電力変換装置は、発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄから構成されている。発熱部品４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄは、例えば、コンバータモジュール、整流器、あるいは、インバータモジュールである。ここでは、発熱部品４ｄが整流器から構成され、発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃがインバータジュールから構成されている場合を例に挙げて説明する。

　図８に示すように、整流器である発熱部品４ｄは、正側母線５０と負側母線５１との間に接続されている。また、発熱部品４ｄは、交流電源１３に接続されている。発熱部品４ｄは、交流電源１３からの交流電流を直流電流に変換する。発熱部品４ｄは、ダイオードブリッジから構成されている。発熱部品４ｄには、図３に示すように、６個のダイオードが設けられている。具体的には、発熱部品４ｄにおいては、上アームのダイオードと下アームのダイオードとが直列に接続されて、直列体を構成している。発熱部品４ｄにおいては、並列に接続された３つの直列体が設けられている。３つの直列体のそれぞれは、交流電源１３のＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相に対して設けられている。

　図８に示すように、インバータモジュールである発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃは、発熱部品４ｄに対して、それぞれ並列に接続されている。

　但し、図８の例では、正側母線５０が、接続点Ｐで、３つの正側母線に分岐している。以下では、３つの正側母線を、それぞれ、第１正側母線５０ａ、第２正側母線５０ｂ、および、第３正側母線５０ｃと呼ぶ。

　また、図８の例では、負側母線５１が、接続点Ｑで、３つの負側母線に分岐している。以下では、３つの負側母線を、それぞれ、第１負側母線５１ａ、第２負側母線５１ｂ、および、第３負側母線５１ｃと呼ぶ。

　このように、図８の例では、正側母線５０および負側母線５１が分岐している点が、図３と異なる。

　図８に示すように、発熱部品４ａは、第１正側母線５０ａと第１負側母線５１ａとの間に接続されている。発熱部品４ｂは、第２正側母線５０ｂと第２負側母線５１ｂとの間に接続されている。発熱部品４ｃは、第３正側母線５０ｃと第３負側母線５１ｃとの間に接続されている。発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃには、発熱部品４ｄからの直流電流が流れる。発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃは、当該直流電流を、周波数の異なる交流電流に変換する。発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃは、圧縮機７に接続されている。３つの発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃのそれぞれは、圧縮機７のＷ相、Ｖ相、および、Ｕ相に対して設けられている。

　発熱部品４ａには、図８に示すように、６個のスイッチング素子が設けられている。各スイッチング素子には、図示しない還流ダイオードが逆並列接続されている。各スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ、あるいは、ＭＯＳＦＥＴである。発熱部品４ａにおいては、上アームのスイッチングと下アームのスイッチング素子とが直列に接続されて直列体を構成している。このように、発熱部品４ａは、１対の上下アームのスイッチング素子からなる直列体が、合計３個設けられている。３つの直列体は並列に接続されている。

　発熱部品４ｂには、図８に示すように、６個のスイッチング素子が設けられている。各スイッチング素子には、図示しない還流ダイオードが逆並列接続されている。各スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ、あるいは、ＭＯＳＦＥＴである。発熱部品４ｂにおいては、上アームのスイッチングと下アームのスイッチング素子とが直列に接続されて直列体を構成している。このように、発熱部品４ｂは、１対の上下アームのスイッチング素子からなる直列体が、合計３個設けられている。３つの直列体は並列に接続されている。

　発熱部品４ｃには、図８に示すように、６個のスイッチング素子が設けられている。各スイッチング素子には、図示しない還流ダイオードが逆並列接続されている。各スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ、あるいは、ＭＯＳＦＥＴである。発熱部品４ｃにおいては、上アームのスイッチングと下アームのスイッチング素子とが直列に接続されて直列体を構成している。このように、発熱部品４ｃは、１対の上下アームのスイッチング素子からなる直列体が、合計３個設けられている。３つの直列体は並列に接続されている。

　なお、発熱部品４ａ～４ｃは、１つのインバータを構成している。直流電流を三相交流電流に反感する周知のインバータは、１相あたり、１対の上下アームのスイッチング素子で構成される。これに対し、実施の形態２のインバータは、１相あたり、３対の上下アームのスイッチング素子で構成される。制御部１０は、３対の上下アームのスイッチング素子を、大きな電流容量の１組の上下アームのスイッチング素子であるとみなして、ＰＷＭ信号を生成する。発熱部品４ａ～４ｃの各スイッチング素子は、当該ＰＷＭ信号に従って、オンオフ動作を行う。

　また、図８に示すように、発熱部品４ｄと発熱部品４ａとの間に、コンデンサ１９が設けられている。コンデンサ１９は、発熱部品４ｄに対して、並列に接続されている。すなわち、コンデンサ１９は、正側母線５０と負側母線５１との間に接続されている。コンデンサ１９の個数は１個でもよいが、複数個でもよい。すなわち、実施の形態１の図２に示すように、部品１９ａ～１９ｄをそれぞれコンデンサで構成し、コンデンサ１９をそれらの部品１９ａ～１９ｄから構成してもよい。

　さらに、発熱部品４ｄと発熱部品４ａとの間に、必要に応じて、リアクトルを設けるようにしてもよい。この場合、発熱部品４ｄから出力される直流電流は、リアクトルを介して、発熱部品４ａに入力される。なお、実施の形態２では、コンデンサ１９とリアクトルとを、電力変換装置に含まれているとして説明しているが、これに限るものではない。コンデンサ１９とリアクトルとを、電力変換装置に対して外付けする構成としてもよい。

　他の構成については、実施の形態１と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。

　以下、図８を用いて、発熱部品４ａ～４ｄに流れる電流について説明する。まず、交流電源１３から出力された交流電流が、整流器である発熱部品４ｄに入力される。発熱部品４ｄは、当該交流電流を直流電流に変換する。続いて、当該直流電源は、インバータモジュールである発熱部品４ａ～４ｃまで流れていく。このとき、発熱部品４ａ～４ｃは、整流器である発熱部品４ｄに対して、それぞれ点Ｐおよび点Ｑで接続されている。そのため、回路電流１２ａ～１２ｆは以下に示すようになる。

　ここで、回路電流１２ａは第３正側母線５０ｃを流れる電流で、回路電流１２ｆは第３負側母線５１ｃを流れる電流である。回路電流１２ｂは第２正側母線５０ｂを流れる電流で、回路電流１２ｅは第２負側母線５１ｂを流れる電流である。回路電流１２ｃは第１正側母線５０ａを流れる電流で、回路電流１２ｄは第１負側母線５１ａを流れる電流である。

　回路電流１２ｃおよび１２ｄは、発熱部品４ａのみに流れる。回路電流１２ｂおよび１２ｅは、発熱部品４ｂのみに流れる。回路電流１２ａおよび１２ｆは、発熱部品４ｃのみに流れる。そのため、回路電流１２ａ～１２ｆを流れる電流は全て等しくなる。また、発熱部品４ａ、４ｂおよび４ｃを流れる電流は全て等しいため、発熱部品４ａ～４ｃで発生する熱損失の大きさは等しい。よって、発熱部品４ａ～４ｃの温度は、（発熱部品４ａの温度）＝（発熱部品４ｂの温度）＝（発熱部品４ｃの温度）という関係になる。

　図９は、実施の形態２に係る空気調和装置の制御部１０の制御フローを示すフローチャートである。図９は、制御部１０が、冷媒流量調整装置３を制御する場合の動作を示している。また、図１０は、図９のフローチャートを説明するための温度変化グラフの一例を示す図である。

　図１０において、符号１５ａは、発熱部品４ａの温度であり、符号１５ｂは、発熱部品４ｂの温度である。また、符号１５ｃは、発熱部品４ｃの温度であり、符号１５ｄは、発熱部品４ｄの温度である。また、図１０において、符号１８ａは、第１目標温度であり、符号１８ｂは、第２目標温度である。第１目標温度１８ａは、発熱部品４ａ～４ｃの温度１５ａ～１５ｃに対して予め設定された目標値である。第２目標温度１８ｂは、発熱部品４ｄの温度１５ｄに対して予め設定された目標値である。第１目標温度１８ａは、例えば、発熱部品４ａ～４ｃの耐熱温度を基準に決定する。あるいは、第１目標温度１８ａは、発熱部品４ａ～４ｃの温度差を基準に決定してもよい。また、第２目標温度１８ｂは、例えば、発熱部品４ｄの耐熱温度を基準に決定する。あるいは、第１目標温度１８ａおよび第２目標温度１８ｂは、室外機１００の周囲温度、または、冷媒１１の冷媒温度の平均値を基準に決定してもよい。図９のフローは、制御周期Ｔで繰り返し実行される。

　発熱部品４ａ～４ｃに対する冷却プレート６および冷媒１１の冷却性能は等しく、且つ、発熱部品４ａ～４ｃの電流経路を流れる電流値は等しい。そのため、発熱部品４ａ～４ｃの温度１５ａ～１５ｃは等しく、発熱部品４ｄの温度１５ｄのみが異なることがわかる。図１０の例では、温度１５ｄが、全般的に、温度１５ａ～１５ｃよりも低い場合を示しているが、この場合に限定されない。すなわち、温度１５ｄが、全般的に、温度１５ａ～１５ｃよりも高くてもよい。

　図１０の制御フローでは、制御部１０が、冷媒流量調整装置３のＯＮ／ＯＦＦの切替を決定する。

　ステップＳ７で、制御部１０は、温度検出部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄからの温度情報８ｂを取得する。制御部１０は、温度情報８ｂに基づいて、発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｄを取得する。このとき、発熱部品４ａ～４ｃの温度１５ａ～１５ｃは同じであるため、制御部１０は、温度検出部２１ａおよび２１ｄからの温度情報８ｂのみを取得するようにしてもよい。

　次に、ステップＳ８で、制御部１０は、温度１５ａ～１５ｃと第１目標温度１８ａとを比較する。このとき、温度１５ａ～１５ｃは等しいため、制御部１０は、温度１５ａのみと第１目標温度１８ａとを比較するようにしてもよい。また、制御部１０は、温度１５ｄと第２目標温度１８ｂとを比較する。

　次に、ステップＳ９で、下記の２つの条件（Ａ）および（Ｂ）のうち、少なくともいずれか一方の条件が成立している場合は、制御部１０の処理はステップＳ１０に進む。一方、下記の２つの条件（Ａ）および（Ｂ）の両方ともが成立していない場合は、制御部１０の処理はステップＳ１１に進む。

　条件（Ａ）：温度１５ａ～１５ｃが、第１目標温度１８ａを超えている。
　条件（Ｂ）：温度１５ｄが、第２目標温度１８ｂを超えている。

　ステップＳ１０では、発熱部品４ａ～４ｄのいずれかの温度が高い場合であるため、制御部１０は、冷媒流量調整装置３をＯＮ（開状態）にして、冷却用冷媒配管１４における冷媒１１の流通を許可する。これにより、冷却用冷媒配管１４に冷媒１１が流れる。その結果、発熱部品４ａ～４ｄが、冷媒１１により冷却される。

　ステップＳ１１では、すべての発熱部品４ａ～４ｄの温度が低い場合であるため、制御部１０は、冷媒流量調整装置３をＯＦＦ（閉状態）にして、冷却用冷媒配管１４における冷媒１１の流通を停止させる。これにより、冷却用冷媒配管１４に冷媒１１が流れない。その結果、発熱部品４ａ～４ｄが、冷媒１１により冷却されない。

　図１０の例で説明すると、時刻ｔ１のとき、温度１５ａ～１５ｃと第１目標温度１８ａとを比較すると、温度１５ａ～１５ｃが第１目標温度１８ａを超えている。従って、条件（Ａ）が成立している。また、時刻ｔ１のとき、温度１５ｄと第２目標温度１８ｂとを比較すると、温度１５ｄが第２目標温度１８ｂを超えている。従って、条件（Ｂ）が成立している。そのため、制御部１０は、冷媒流量調整装置３をＯＮにする。

　図１０の時刻ｔ２のとき、温度１５ａ～１５ｃと第１目標温度１８ａとを比較すると、温度１５ａ～１５ｃが第１目標温度１８ａ未満である。従って、条件（Ａ）は成立しない。また、時刻ｔ２のとき、温度１５ｄと第２目標温度１８ｂとを比較すると、温度１５ｄが第２目標温度１８ｂを超えている。従って、条件（Ｂ）は成立している。そのため、制御部１０は、冷媒流量調整装置３のＯＮを維持する。

　図１０の時刻ｔ３のとき、温度１５ａ～１５ｃと第１目標温度１８ａとを比較すると、温度１５ａ～１５ｃが第１目標温度１８ａ未満である。従って、条件（Ａ）は成立しない。また、時刻ｔ３のとき、温度１５ｄと第２目標温度１８ｂとを比較すると、温度１５ｄが第２目標温度１８ｂ未満である。従って、条件（Ｂ）は成立していない。そのため、制御部１０は、冷媒流量調整装置３をＯＦＦにする。

　このように、制御部１０が、図９の制御フローに従って、冷媒流量調整装置３のＯＮ／ＯＦＦの切替を制御する。これにより、発熱部品４ａ～４ｄの温度１５ａ～１５ｄは、図１０に示すように、常に、閾値温度帯域になる。制御部１０は、温度検出部２１ａ～２１ｄが検出する温度１５ａ～１５ｄが常に閾値温度帯域の範囲になるように、冷媒流量調整装置３のＯＮ／ＯＦＦの切替を行っている。なお、図１０の第１閾値温度１６ａおよび第２閾値温度１６ｂは、例えば、図３に示す第１閾値温度１６ａおよび第２閾値温度１６ｂと同じである。

　このように、実施の形態２においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

　さらに、実施の形態２では、発熱部品４ａ～４ｃに流れる電流の値が全て等しくなるように、発熱部品４ａ～４ｃを交流電源１３に対して接続している。これにより、発熱部品４ａ～４ｃで発生する熱損失の大きさが等しくなる。その結果、発熱部品４ａ～４ｃの温度が全て等しくなり、発熱部品４ｄの温度だけ異なる。これにより、制御部１０は、発熱部品４ａの温度と発熱部品４ｄの温度との２つの温度だけを用いて、冷媒流量調整装置３の制御を行うことができる。そのため、制御部１０の演算量が低減できる。

　なお、実施の形態１および実施の形態２では、発熱部品４ｄが整流器の場合を例に挙げて説明したが、発熱部品４ｄは、交流電流を直流電流に変換するコンバータモジュールであってもよい。

　実施の形態３．
　実施の形態３では、実施の形態１および実施の形態２の変形例について説明する。以下では、実施の形態１および実施の形態２と異なる構成についてのみ説明する。他の構成については、実施の形態１および実施の形態２と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。

　＜変形例１＞
　図１１は、実施の形態３に係る空気調和装置における冷却プレート６と発熱部品４ａ～４ｄとを示す平面図である。図１１に示すように、冷却プレート６は、発熱部品４ａ～４ｄの設置位置に合わせて、平面視で、Ｌ字型形状になっている。すなわち、冷却プレート６は、帯状に延びた本体部分６ａと、本体部分６ａから垂直方向に延びた凸部６ｂとから構成されている。図１１では、発熱部品４ａ～４ｄの配置位置を破線で示している。冷却プレート６は、本体部分６ａが主に発熱部品４ａ～４ｃに対応し、凸部６ｂは発熱部品４ｄに対応する。以下では、本体部分６ａの長手方向の長さを「本体部分６ａの長さ」と呼び、本体部分６ａの短手方向の長さを「本体部分６ａの幅」と呼ぶ。図１１の場合、冷却用冷媒配管１４は、本体部分６ａの長手方向に沿って配置される。

　図１１に示すように、発熱部品４ａ～４ｃの短辺の長さをｙとし、冷却プレート６の本体部分６ａの幅をｘとすると、冷却プレート６の本体部分６ａの幅ｘは、発熱部品４ａ～４ｃの短辺の長さｙよりも短い。すなわち、ｘ＜ｙの関係となっている。

　発熱部品４ａ～４ｃは、図１３に示すように、長辺に複数の接続端子１４０を有している。接続端子１４０は、図５に示すように、基板２０に接続される。このとき、ｘ≧ｙの場合、接続端子１４０の長さが短い、または、発熱部品４ａ～４ｃの高さが低いと、接続端子１４０と冷却プレート６との間の距離が短くなってしまう。その場合、接続端子１４０と冷却プレート６との間に、十分な絶縁距離を確保することができない。

　一方、ｘ＜ｙの関係が成り立っていれば、発熱部品４ａ～４ｃを冷却プレート６に取り付けた際に、接続端子１４０の長さが短くても、接続端子１４０と冷却プレート６との間に、十分な絶縁距離を確保することができる。従って、実施の形態３では、ｘ＜ｙの関係が成り立つように、冷却プレート６の幅ｘを短くしている。

　また、発熱部品４ｄは、発熱部品４ｄの短手方向が冷媒１１の流れる方向に平行になるように配置される。すなわち、発熱部品４ｄは、発熱部品４ｄの長手方向が冷媒１１の流れる方向に直交するように配置されている。そのため、発熱部品４ｄの接続端子１４０は、図１３に示すように、２つの長辺のうちの一方の辺４ｄ－１のみに設けられている。辺４ｄ－１は、冷媒１１の流れる方向の上流側に配置されている。すなわち、辺４ｄ－１は、図１１の冷却プレート６の凸部６ｂの辺６ｂ－１に対応している。図１１に示すように、凸部６ｂの辺６ｂ－１は、発熱部品４ｄの接続端子１４０が設けられている辺よりも内側になるように配置されている。これにより、発熱部品４ｄを冷却プレート６に取り付けた際に、接続端子１４０の長さが短くても、接続端子１４０と冷却プレート６との間に、十分な絶縁距離を確保することができる。当該効果を得るために、実施の形態３では、発熱部品４ｄの接続端子１４０は、発熱部品４ｄの上流側の一辺のみに設けている。図１３に示すように、辺４ｄ－１は、辺４ｄ－２に対向している。辺４ｄ－２は、図１１の冷却プレート６の凸部６ｂの辺６ｂ－２に対応している。仮に、発熱部品４の辺４ｄ－２にも接続端子１４０が設けられている場合には、辺６ｂ－２に対して削るなどの処理を行わなければ、接続端子１４０と冷却プレート６との間に、十分な絶縁距離を確保することができない。しかしながら、実施の形態３では、発熱部品４ｄの上流側の辺４ｄ－２には接続端子１４０が設けられていない。その結果、凸部６ｂの辺６ｂ－２については、接続端子１４０の絶縁距離を考慮しなくてもよいため、辺６ｂ－２を削るなどの処理を特に行う必要はない。

　＜変形例２＞
　図１２は、実施の形態３に係る空気調和装置の制御装置５の内部の構成を示す側面図である。図１２では、制御装置５の筐体５ａの図示は省略している。

　図１２に示すように、発熱部品４ａ～４ｃと冷却プレート６との間には、熱伝導部材としての金属板６０が設けられている。金属板６０は、例えば、銅などの熱伝導率の高い金属から構成されている。なお、金属板６０は、熱伝導率が高い材質であれば、金属以外の材質から構成してもよい。

　一方、発熱部品４ｄと冷却プレート６との間には、金属板６０を設けない。

　このように、冷却を促進したい第１発熱部品と冷却プレート６との間に金属板６０を設けることで、第１発熱部品からの熱が冷却プレート６に伝導する速度が速くなる。これにより、第１発熱部品の冷却がより効率よく行われる。

　一方、冷却を抑制したい第２発熱部品と冷却プレート６との間には、金属板６０を設けない。これにより、第２発熱部品の冷やしすぎが防止でき、結露の発生を抑えることができる。

　また、発熱部品４ａ～４ｄの高さが同じでない場合には、発熱部品４ａ～４ｃと冷却プレート６との距離にバラツキが生じる。その場合には、金属板６０の厚さを発熱部品４ａ～４ｃごとに替えることで、バラツキを補整することができる。このように、金属板６０は、発熱部品４ａ～４ｃと冷却プレート６との間の距離を補整して、発熱部品４ａ～４ｃと冷却プレート６とを均一に接触させるための調整部材としての機能も有する。

　＜変形例３＞
　図１３は、実施の形態３に係る空気調和装置の制御装置５の内部の構成を示す平面図である。但し、図１３では、基板２０を除いた状態を示している。従って、図１３では、基板２０、制御部１０、および、他の部品１９ａ～１９ｄの図示は省略している。図１３は、冷却用冷媒配管１４が、折り返し部分１４ａを有している場合を示している。

　図１３に示す例では、冷却用冷媒配管１４が、第１部分１４ｂと、第２部分１４ｃと、折り返し部分１４ａとを有している。第１部分１４ｂは、実施の形態１および実施の形態２で説明した冷却用冷媒配管１４に相当するため、ここでは、説明を省略する。図１３に示す例では、第１部分１４ｂと第２部分１４ｃとが、冷却プレート６に形成された溝６ｃ内に収容されている。

　第２部分１４ｃは、図１３に示すように、第１部分１４ｂと平行になるように配置されている。第２部分１４ｃは、第１部分１４ｂと同様に、冷却プレート６に取り付けられている。第２部分１４ｃは、冷却プレート６の内部を貫通するように配置されていてもよく、あるいは、冷却プレート６の外面に設けられていてもよい。第２部分１４ｃは、冷却プレート６にロウ付け等により直接接触した状態で取り付けられている。第２部分１４ｃは、第１部分１４ｂと同様に、例えば、銅またはアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属で構成されている。また、第２部分１４ｃは、冷却プレート６との間にシール材などを介して、間接的に接触した状態で、冷却プレート６に取り付けられていてもよい。第２部分１４ｃを設けることにより、冷却プレート６から空中に放熱される熱量が多くなり、冷却プレート６の冷却が促進される。その結果、発熱部品４ａ～４ｄの冷却がさらに促進される。

　冷却用冷媒配管１４の折り返し部分１４ａは、図１３に示すように、平面視で、Ｕ字型形状を有している。折り返し部分１４ａの内部は、冷媒１１が流れる。折り返し部分１４ａは、第１部分１４ｂと同様に、例えば、銅またはアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属で構成されている。冷却用冷媒配管１４の第１部分１４ｂと第２部分１４ｃとは、折り返し部分１４ａを介して連結されて、一本の冷却用冷媒配管１４を構成している。従って、冷媒１１は、図１３の矢印に示されるように、第２部分１４ｃ、折り返し部分１４ａ、および、第１部分１４ｂの順に流れる。従って、図１３の例においても、発熱部品４ａ～４ｄのうちで、発熱部品４ｄが、冷媒１１が流れる方向において最も上流に配置されている。

　実施の形態１で説明したように、発熱部品４ｄの長手方向の中心位置は、冷却用冷媒配管１４の径方向の中心位置に対して、矢印Ｃ方向にオフセットされている。このとき、折り返し部分１４ａの折り返し方向は、矢印Ｄで示されるように、矢印Ｃの向きとは反対の向きにする。すなわち、発熱部品４ｄが紙面の上方向にオフセットされている場合は、折り返し部分１４ａは紙面の下方向に折り返される。

　もし、発熱部品４ｄが紙面の上方向にオフセットされている場合に、折り返し部分１４ａも紙面の上方向に折り返すと、第２部分１４ｃが、発熱部品４ｄ付近を通ることになる。あるいは、平面視で、第２部分１４ｃと発熱部品４ｄとがオーバーラップすることになる。その場合、発熱部品４ｄの冷却効果を高めることになり、発熱部品４ｄを冷やしすぎる可能性が出てくる。

　そのため、折り返し部分１４ａは、発熱部品４ｄのオフセット方向と反対の向きに折り返されている。これにより、発熱部品４ｄの結露の発生を抑えながら、発熱部品４ａ～４ｄを適度に冷却することができる。

　１　熱交換器、２　室外機ファン、３　冷媒流量調整装置、４　発熱部品、４ａ　発熱部品、４ｂ　発熱部品、４ｃ　発熱部品、４ｄ　発熱部品、５　制御装置、５ａ　筐体、６　冷却プレート、６ａ　本体部分、６ｂ　凸部、７　圧縮機、８ａ　制御信号、８ｂ　温度情報、１０　制御部、１１　冷媒、１２ａ　回路電流、１２ｂ　回路電流、１２ｃ　回路電流、１２ｄ　回路電流、１２ｅ　回路電流、１２ｆ　回路電流、１３　交流電源、１４　冷却用冷媒配管、１４ａ　折り返し部分、１４ｂ　第１部分、１４ｃ　第２部分、１５ａ　温度、１５ｂ　温度、１５ｃ　温度、１５ｄ　温度、１６ａ　第１閾値温度、１６ｂ　第２閾値温度、１８ａ　第１目標温度、１８ｂ　第２目標温度、１９　コンデンサ、１９ａ　部品、１９ｂ　部品、１９ｃ　部品、１９ｄ　部品、２０　基板、２０ａ　一辺、２１ａ　温度検出部、２１ｂ　温度検出部、２１ｃ　温度検出部、２１ｄ　温度検出部、３０　冷媒配管、３１　バイパス配管、３２　吐出口、３３　吸入口、３５　膨張弁、４１　熱交換器、４２　室内機ファン、５０　正側母線、５０ａ　第１正側母線、５０ｂ　第２正側母線、５０ｃ　第３正側母線、５１　負側母線、５１ａ　第１負側母線、５１ｂ　第２負側母線、５１ｃ　第３負側母線、６０　金属板、７０　小型化された周辺部品、７１　領域、７２　領域、７３　領域、１００　室外機、１０１　室内機、１４０　接続端子。

Claims

　冷媒を流通させる冷媒配管を介して圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とが接続された冷媒回路と、
　前記圧縮機の吐出口から吐出された前記冷媒の一部分を流通させるバイパス配管と、
　前記圧縮機の動作を制御する制御装置と
　を備え、
　前記バイパス配管の両端は、前記凝縮器から前記圧縮機の吸入口までの間のいずれか２か所で、前記冷媒配管にそれぞれ接続され、
　前記制御装置は、
　基板と、
　前記圧縮機の動作を制御する制御部と、
　前記基板に配置された複数の発熱部品と、
　前記複数の発熱部品と前記バイパス配管との間に設けられ、前記バイパス配管を流れる前記冷媒を用いて前記複数の発熱部品を冷却させる冷却プレートと
　を有し、
　前記複数の発熱部品は、
　第１発熱部品と、
　前記第１発熱部品よりも発熱量の少ない第２発熱部品と
　を含み、
　前記第１発熱部品および前記第２発熱部品は、前記冷却プレートを平面視したとき、前記冷却プレートにおいて前記バイパス配管とオーバーラップする領域に配置され、
　前記第１発熱部品および前記第２発熱部品は、平面視したときに、それぞれ、長辺と短辺とを有し、
　前記第１発熱部品は、前記長辺が延びる長手方向が、前記バイパス配管の前記冷媒の流れる方向に平行になるように配置され、
　前記第２発熱部品は、前記短辺が延びる短手方向が、前記バイパス配管の前記冷媒の流れる方向に平行になるように配置されている、
　空気調和装置。
　前記第１発熱部品は、複数個設けられており、
　前記第１発熱部品は、平面視したときに、前記第１発熱部品の短辺同士が対向するように、一列に並んで配置されている、
　請求項１に記載の空気調和装置。
　前記基板は、平面視したときに、長辺と短辺とを有し、
　前記第１発熱部品および前記第２発熱部品は、前記基板の前記長辺が延びる長手方向に沿って前記基板の中央部に並んで配置されている、
　請求項１または２に記載の空気調和装置。
　前記第２発熱部品は、平面視したときに、前記第２発熱部品の前記長手方向の中心位置が、前記バイパス配管の径方向の中心位置に対してオフセットされて配置されている、
　請求項１～３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
　前記第１発熱部品は、インバータモジュールであり、
　前記第２発熱部品は、整流器またはコンバータモジュールである、
　請求項１～４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
　前記冷却プレートは、平面視したときに、幅と長さとを有し、
　前記冷却プレートの前記幅は、前記第１発熱部品の短辺の長さよりも短い、
　請求項１～５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
　前記バイパス配管を流通する前記冷媒の量を調整する冷媒流量調整装置
　を備え、
　前記制御部は、前記圧縮機の動作および前記冷媒流量調整装置の動作を制御するものであって、
　前記制御部は、
　前記複数の発熱部品のそれぞれの温度を検出する温度検出部を有し、前記温度検出部が検出した前記温度に基づいて、前記冷媒流量調整装置の動作を制御する、
　請求項１～６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
　前記温度検出部は、前記複数の発熱部品のそれぞれに設けられた内部サーミスタ、または、前記複数の発熱部品のそれぞれに取り付けられた温度センサである、
　請求項７に記載の空気調和装置。
　前記制御部は、
　第１目標温度と、前記第１目標温度よりも低い第２目標温度とを有し、
　前記温度検出部が検出した前記複数の発熱部品の前記温度の中から、最大温度と最小温度とを求め、
　前記最大温度と前記第１目標温度との差の絶対値を、第１演算結果として求め、
　前記最小温度と前記第２目標温度との差の絶対値を、第２演算結果として求め、
　前記第１演算結果が前記第２演算結果以上の場合に、前記冷媒流量調整装置を閉状態にして、前記バイパス配管における前記冷媒の流通を停止させ、
　前記第１演算結果が前記第２演算結果未満の場合に、前記冷媒流量調整装置を開状態にして、前記バイパス配管における前記冷媒の流通を許可する、
　請求項７または８に記載の空気調和装置。
　前記制御部は、
　前記第１発熱部品の前記温度に対して設定された第１目標温度と、前記第２発熱部品の前記温度に対して設定された第２目標温度とを有し、
　前記第１発熱部品が前記第１目標温度を超えているか、あるいは、前記第２発熱部品が前記第２目標温度を超えている場合に、前記冷媒流量調整装置を開状態にして、前記バイパス配管における前記冷媒の流通を許可し、
　それ以外の場合に、前記冷媒流量調整装置を閉状態にして、前記バイパス配管における前記冷媒の流通を停止させる、
　請求項７～９のいずれか１項に記載の空気調和装置。
　前記制御部は、
　前記複数の発熱部品の前記温度に対して閾値温度帯域を予め設定しておき、
　前記複数の発熱部品の前記温度が前記閾値温度帯域の範囲内になるように、前記冷媒流量調整装置の開閉を制御する、
　請求項７～１０のいずれか１項に記載の空気調和装置。
　前記閾値温度帯域の上限値は、前記発熱部品の耐熱温度に基づいて設定され、
　前記閾値温度帯域の下限値は、前記発熱部品の結露温度に基づいて設定される、
　請求項１１に記載の空気調和装置。
　前記第２発熱部品から前記第１発熱部品に向かって電流が流れるように、前記第１発熱部品と前記第２発熱部品とは電気的に接続されており、
　前記バイパス配管の前記冷媒の流れる方向は、前記電流の流れる方向と平行であり、
　前記バイパス配管の前記冷媒の流れる方向において、前記第２発熱部品は、前記第１発熱部品よりも、上流側に配置されている、
　請求項１～１２のいずれか１項に記載の空気調和装置。
　前記第１発熱部品と前記第２発熱部品とは、前記第１発熱部品と前記第２発熱部品との電気的な接続順序に合わせて、前記基板上に配置されている、
　請求項１３に記載の空気調和装置。
　前記第２発熱部品は、前記第２発熱部品の長辺が延びる長手方向が前記バイパス配管の前記冷媒の流れる方向に直交するように配置され、
　前記第２発熱部品の接続端子は、前記第２発熱部品の２つの長辺のうち、上流側の長辺に設けられている、
　請求項１３または１４に記載の空気調和装置。